能否用通俗的语言解释一下尺缩效应和钟慢效应的原理

发布时间: 2021-11-08 02:03:37 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 118

尺缩效应与钟慢效应的原因您是指相对论里面的两个效应吧。解释它比较麻烦,可以先记住。我尝试给您解释一下:首先,相对论是否成立还有待...

能否用通俗的语言解释一下尺缩效应和钟慢效应的原理

尺缩效应与钟慢效应的原因

您是指相对论里面的两个效应吧。解释它比较麻烦,可以先记住。

我尝试给您解释一下:

首先,相对论是否成立还有待于检验,这个不谈,不过您既然考虑这个问题,首先就得承认相对论时空观是正确的。

1)相对论时空观:也就是人们常说的4维时空理论,即身边的三维空间(长宽高)和一维时间。

给你贴个图吧。试验中测到光速在任何参考系下不变,所以相对论在4维时空的定义是任何物体能且仅能以光速运动。钟慢效应就先解释到这了。(其实是时间本身流逝速度减慢,任何计时器甚至物理过程都有这个效应)

2)尺缩效应(及其它推论)由时间的坍缩推导。跟随尺子相对惯性系运动的人由1)知其时间应该是惯性系时间乘以洛伦兹因数,即时间变慢,那么,当假设在以尺子为参考系的人以相对惯性系的速度v走了尺子的长度,那么他参考系的尺子长:l=vt,但惯性系却是l=vt/α,即除以洛伦兹因数,那么联立导出:l(惯性系)=l(尺参考系)×α 其中阿尔法就是洛伦兹因数。不只是尺子,而是长度本身的收缩。任何物体都收缩。

===================解释完毕,认真理解,不明的地方请追问。

热胀冷缩。空气阻力。
爱因斯坦的狭义相对论。说简单点就是物体长度与运动速度成反比,时间快慢与运动速度成反比。详细请参考一楼。

什么是尺缩效应和钟慢效应?

相对论导出了不同惯性系之间时间进度的关系,发现运动的惯性系时间进度慢,这就是所谓的钟慢效应.可以通俗的理解为,运动的钟比静止的钟走得慢,而且,运动速度越快,钟走的越慢,接近光速时,钟就几乎停止了.
尺子的长度就是在一惯性系中"同时"得到的两个端点的坐标值的差.由于"同时"的相对性,不同惯性系中测量的长度也不同.相对论证明,在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,这就是所谓的尺缩效应,当速度接近光速时,尺子缩成一个点.

什么是尺缩效应 钟慢效应

请给个例子 最好能解释得通俗易懂 谢谢! 注:请不要抄资料

尺缩效应:是相对论性效应之一。例如一根静止长杆的长度可以用标准尺子进行测量。对于沿杆子的方向作匀速直线运动的另一根杆子,如果要想知道它的长度,就必须同时记下它两端的空间位置。

这两个空间位置之间的距离就定义为运动杆子的长度。狭义相对论预言,沿杆子方向运动的杆子的长度比它静止时的长度短 。此效应表明了空间的相对性。

钟慢效应:是一种物理现象,例如两个完全相同的时钟之中,拿着甲钟的人会发现乙钟比自己的走得慢。这现象常被说为是对方的钟“慢了下来”,但这种描述只会在观测者的参考系上才是正确的。

任何本地的时间(也就是位于同一个坐标系上的观测者所测量出的时间)都以同一个速度前进。时间膨胀效应适用于任何解释时间速度变化的过程。

扩展资料:

实验证明:

速度时间膨胀实验:

Rossi and Hall(1941)比较了位于山顶和位于海平面的由宇宙射线制造出的μ子数量。尽管μ子从山顶到地面所需的时间已经是几个半衰期,但是在海面的μ子数量却只是少了一点。

这是由于μ子相对于测试者以高速运动,导致了可观的时间膨胀效应。经计算,快速移动的μ子的衰变速度比它们相对测试者静止时的衰变速度要慢10倍。

引力时间膨胀实验:

Pound, Rebka在1959年测量出位于较低海拔(所受重力较强)的光波的频率有很小的引力红移。得出的数值和广义相对论预测的数值有小于10%的偏差。不久后Pound和Snider在1964年得出更准的1%偏差,正好就是引力时间膨胀预测的效应。

参考资料来源:百度百科-尺缩效应

参考资料来源:百度百科-钟慢效应

您是指相对论里面的两个效应吧。解释它比较麻烦,可以先记住。

我尝试给您解释一下:

首先,相对论是否成立还有待于检验,这个不谈,不过您既然考虑这个问题,首先就得承认相对论时空观是正确的。

1)相对论时空观:也就是人们常说的4维时空理论,即身边的三维空间(长宽高)和一维时间。

给你贴个图吧。试验中测到光速在任何参考系下不变,所以相对论在4维时空的定义是任何物体能且仅能以光速运动。钟慢效应就先解释到这了。(其实是时间本身流逝速度减慢,任何计时器甚至物理过程都有这个效应)

2)尺缩效应(及其它推论)由时间的坍缩推导。跟随尺子相对惯性系运动的人由1)知其时间应该是惯性系时间乘以洛伦兹因数,即时间变慢,那么,当假设在以尺子为参考系的人以相对惯性系的速度v走了尺子的长度,那么他参考系的尺子长:l=vt,但惯性系却是l=vt/α,即除以洛伦兹因数,那么联立导出:l(惯性系)=l(尺参考系)×α 其中阿尔法就是洛伦兹因数。不只是尺子,而是长度本身的收缩。任何物体都收缩。

===================解释完毕,认真理解,不明的地方请追问。

  尺缩效应,是物理学理论。在某一个运动的参考系中,对一根沿运动方向放置且相对于此参考系静止的棒的长度要比在一个静止的参考系中测得的此棒的长度短一些。这种情况被叫做长度收缩效应,或尺缩效应。这个效应显示了空间的相对性。对于同一个物体,在相对于该物体运动的参考系中,沿运动方向测量它的长度,所得的结果要比在相对于该物体静止的参考系中测得的同方向长度短一些。这种情况被叫做长度收缩效应。
  钟慢效应一般指时间膨胀,是说时间并不是永远以人们感受到的现在的这种速度进行的,它也会发生变化。它一般是和速度有关的。速度越快,越接近于极限速度,时间就会越慢(这里有个名词:极限速度,人们所处宇宙的极限速度是光速,但并不是所有的宇宙其极限速度都是光速,可能更快。也可能更慢。)
什么是慢钟效应?

狭义相对论效应
根据狭义相对性原理,惯性系是完全等价的,因此,在同一个惯性系中,存在统一的时间,称为同时性,而相对论证明,在不同的惯性系中,却没有统一的同时性,也就是两个事件(时空点)在一个关性系内同时,在另一个惯性系内就可能不同时,这就是同时的相对性,在惯性系中,同一物理过程的时间进程是完全相同的,如果用同一物理过程来度量时间,就可在整个惯性系中得到统一的时间。在今后的广义相对论中可以知道,非惯性系中,时空是不均匀的,也就是说,在同一非惯性系中,没有统一的时间,因此不能建立统一的同时性。
相对论导出了不同惯性系之间时间进度的关系,发现运动的惯性系时间进度慢,这就是所谓的钟慢效应。可以通俗的理解为,运动的钟比静止的钟走得慢,而且,运动速度越快,钟走的越慢,接近光速时,钟就几乎停止了。
尺子的长度就是在一惯性系中"同时"得到的两个端点的坐标值的差。由于"同时"的相对性,不同惯性系中测量的长度也不同。相对论证明,在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,这就是所谓的尺缩效应,当速度接近光速时,尺子缩成一个点。
尺缩就是长度变短,钟慢就是时间变慢,根据狭义相对论可知在高速下会发生明显的该两种变化

什么是尺缩效应 钟慢效应麻烦告诉我

狭义相对论力学:(注:γ=1/sqr(1-u^2/c^2),β=u/c,u为惯性系速度。)
(一)基本原理:(1)相对性原理:所有惯性系都是等价的。
(2)光速不变原理:真空中的光速是与惯性系无关的常数。
(此处先给出公式再给出证明)
(二)洛仑兹坐标变换:X=γ(x-ut)Y=yZ=zT=γ(t-ux/c^2)
(三)速度变换:
V(x)=(v(x)-u)/(1-v(x)u/c^2)
V(y)=v(y)/(γ(1-v(x)u/c^2))
V(z)=v(z)/(γ(1-v(x)u/c^2))
(四)尺缩效应:△L=△l/γ或dL=dl/γ
(五)钟慢效应:△t=γ△τ或dt=dτ/γ
(六)光的多普勒效应:ν(a)=sqr((1-β)/(1+β))ν(b)
(光源与探测器在一条直线上运动。)
(七)动量表达式:P=Mv=γmv,即M=γm.
(八)相对论力学基本方程:F=dP/dt
(九)质能方程:E=Mc^2
(十)能量动量关系:E^2=(E0)^2+P^2c^2
(注:在此用两种方法证明,一种在三维空间内进行,一种在四维时空中证明,实际上他们是等价的。)三:三维证明:(一)由实验总结出的公理,无法证明。
(二)洛仑兹变换:
设(x,y,z,t)所在坐标系(A系)静止,(X,Y,Z,T)所在坐标系(B系)速度为u,且沿x轴正向。在A系原点处,x=0,B系中A原点的坐标为X=-uT,即X+uT=0。可令x=k(X+uT),(1).又因在惯性系内的各点位置是等价的,因此k是与u有关的常数(广义相对论中,由于时空弯曲,各点不再等价,因此k不再是常数。)同理,B系中的原点处有X=K(x-ut),由相对性原理知,两个惯性系等价,除速度反向外,两式应取相同的形式,即k=K.故有X=k(x-ut),(2).对于y,z,Y,Z皆与速度无关,可得Y=y,(3).Z=z(4).将(2)代入(1)可得:x=k^2(x-ut)+kuT,即T=kt+((1-k^2)/(ku))x,(5).(1)(2)(3)(4)(5)满足相对性原理,要确定k需用光速不变原理。当两系的原点重合时,由重合点发出一光信号,则对两系分别有x=ct,X=cT.代入(1)(2)式得:ct=kT(c+u),cT=kt(c-u).两式相乘消去t和T得:k=1/sqr(1-u^2/c^2)=γ.将γ反代入(2)(5)式得坐标变换:X=γ(x-ut)Y=yZ=zT=γ(t-ux/c^2)(三)速度变换:
本文标题: 能否用通俗的语言解释一下尺缩效应和钟慢效应的原理
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